普通微博系统结构
wudi1975@https://www.doczj.com/doc/82106213.html, 2012.2.1 1.系统概述
（此处删除数百字）Balabala讲了一通项目背景，删之毫无鸭梨。
2.系统压力分析和估算
微博这种系统特点非常鲜明，那就是非常多的人，非常频繁地使用非常少量的核心功能：发微博、查微博、评论微博、被通知有新微博（被@或者关注引导）。微博的事务性要求非常低，但并发量和数据量极大。
2.1写并发
（此处删除数百字）简要估算了一下微博系统的承受压力的目标，结果为：系统长期支持一千的并发，短时间可以支持一万的并发，那么平均每秒产生的数据就是几兆。
2.2读并发
参考新浪微博等需要支持大并发、大压力问题的系统解决方案，一开始就采取了把读、写分开的方式来处理数据压力问题，写的压力从业务角度而言比较纯粹，读的压力则比较复杂，涉及的数据量也更大，但是解决的手段也多，下文再详细分析。
3.基本结构
新浪微博压力比本系统大，而且其架构已经证明了事实可行，所以，本系统尽可能参考新浪微博的架构。
3.1基本B/S系统三层架构
用户A 浏览器
用户B
浏览器
用户X
浏览器
………
客
户
界
面数据库
数
据
持
久
化
WEB
服
务
器
业务1业务2业务3
………
HTTP
socket
<图2.1>
3.1.1简述
如上图2.1所示，这是一个最基本的三层架构的B/S系统。
用户通过浏览器访问web站点来进行业务操作，浏览器可以是：IE、google chrome、fireFox 等。被访问的web站点可以是任何形式：php、java、.net等等。
客户浏览器与web站点之间的通信是采用http协议(有安全性要求则采用https协议)来实现，这个通信是在广域网进行。
Web站点往往会采用一个MVC框架来组织业务实现，在此，MVC不是重点不再赘述。
Web站点的数据持久化功能会采用一个数据库管理系统来辅助实现，web站点的各种业务模块会通过socket（TCPIP协议的一个实现）工具来实现与数据库的通信。这个通信是在局域网进行。
3.1.2系统瓶颈
B/S系统的瓶颈会出现在以下几个方面：
A.用户并发请求太大，导致web服务器无法及时处理完所有请求
B.用户请求的数据量太大，导致web服务器的上行带宽被耗尽
C.业务计算量太大，web服务器cpu被耗尽
D.业务计算产生的中间数据太多，web服务器内存耗尽，cpu时间被消耗在处理缺页中断
上
E. 用户并发请求太大，需要的数据库链接数超过连接池的性能指标，导致无法获取数据库
链接 F.
数据库压力过大，IO 量超过硬件性能指标。 以上6种问题，本系统会碰到A 、B 、E 、F 。
3.1.3针对大运算量和大量中间数据的扩展方法
动态内容Apache
静态内容静态内容静态内容静态内容静态内容文件IO 或者定位到其他web 服务器
URL
fileIO/http
判断和转发模块
静态内容静态内容静态内容静态内容动态内容动态内容的容器
函数调用
自
带应用服务器
基本WEB 服务器
数据库
应用服务器扩展应用服务器扩展
应用服务器扩展
……专用应用服务器
广义WEB 服务器
数据库连接
池
SOCKET
<图3.1.3>
如上图3.1.3所示，上部灰色方框部分是对图2.1中web 服务器层的细化，web 服务器的作用是响应http 请求，根据请求的url 返回对应的文件数据（html 、图片、音频、视频等
静态内容），web服务器本身是不支持动态内容的处理的，web服务器会检测接收到的请求是否动态内容请求，如果是，则在配置文件中查询是否有动态处理扩展，如果有，则将请求转交给动态处理扩展的模块，例如，apache就是单纯的web服务器，tomcat就是提供动态内容处理的模块。Tomcat接收apache转发的请求，处理完成后，将数据返回给apache，由apache返回给http请求方。
Apache是基本web服务器，apache + tomcat是广义上的web服务器。在计算压力不大的情况下，web服务器自己提供动态内容处理也行，在计算压力大的情况下一般会把动态内容处理的业务交给第三方专用模块----应用服务器来处理。这种应用服务有很多技术实现，如：EJB、SOAP、CICS等。
使用专门的应用服务器来解决计算压力，可以解决瓶颈C和D。而微博这种系统，从业务上来说，已经是极度简化的功能，没有什么计算压力，不必使用专门的应用服务器。
3.1.4针对大并发量和大数据量的扩展技术
大并发量和大数据量一直就是B/S系统要面对的主要问题，有非常多的解决手段，有些是技术层次的、有些是设计层次的、有些是硬件层次的、有些是第三方提供的，需要根据情况从中选择最合适的组合来使用。
3.1.
4.1尽可能让用户访问静态资源
对应极端的压力需要采用极端的措施，各大门户网站和购物网站是典型的大并发量的例子，他们采取的措施是实现CMS（内容管理系统）的功能，并且，尽量让用户访问静态内容，减少实时计算处理，例如：记者发布一则新闻或者商家发布一批新商品，系统并不是等用户查询时从数据库中查找新闻或商品，然后生成显示页面的内容，而是在发布的时候就生成了静态内容，并且将链接加入到一系列需要这个内容的页面中，或者直接将静态内容嵌入到需要的页面中。这种逻辑的实现，比动态查询要复杂得多，得到的好处有两点：第一，用户查询信息时不再需要实时查询数据库、生成html标记，减轻了大并发量时的服务器压力；
第二，静态的内容可以简单使用web服务器集群来线性扩展性能，只要增加硬件设备就能提供更强大的性能。
要注意，静态内容需要预先准备，需要付出的代价是系统功能和系统结构更复杂，要实现完全让用户只访问静态内容是不可能做到的，需要根据实际业务，找出必须用静态内容才能满足要求的核心业务去实现，而不是什么东西都采用静态内容。
3.1.
4.2静态与动态是相对的
静态与动态是相对的，比如，用户要查看一则新闻，最典型的静态模式就是系统已经预先为这个新闻单独生成一个网页，在用户点击新闻标题时弹开一个新窗口显示这个网页；而动态模式就是在用户点击新闻标题时，系统实时去数据库查询新闻数据，然后根据新闻数据生成一个网页，然后打开这个网页；还有很多处于这两者之间的实现模式，比如系统建立一个常驻内存的hashMap，以新闻名为key，以新闻内容为value，当用户点击新闻标题时，系统在内存hashMap中查找新闻内容，将内容返回给用户浏览器，由用户浏览器上的script 根据新闻内容生成html网页显示出来。在这种模式中，系统服务器提供的是静态内容，但是却利用了客户端的script去动态生成显示内容。
从方法论的角度而言，在定性分析的基础上做定量分析是一种不错的方法，这会让人看得更清楚，定量分析的一个可行手段是采用原型法来测试、验证自己的分析结论。
3.1.
4.3web服务器集群和负载均衡原理
Web集群的软件工具和第三方服务极多，从基本原理来看，分成三种：第一种，DNS 负载均衡；第二种，服务器集群；第三种，反向代理。
1)DNS（域名服务器）
DNS负载均衡的基本原理是利用域名解析服务器将一个域名与一组IP（每个IP都是提供完全一样功能的服务器）关联起来，当用户找域名服务器索取域名对应的IP时，域名服务器会根据一定的分配规则返回不同的IP。
用户A 浏览器
用户B 浏览器
用户X 浏览器
……DNS 服务器
服务器
220.181.111.148
DNS 配置文件 https://www.doczj.com/doc/82106213.html,
220.181.111.148 220.181.38.4 121.14.89.14
服务器
220.181.38.4
服务器
121.14.89.14
1.发送：请问https://www.doczj.com/doc/82106213.html, 的IP 是啥？
2.接收：是220.181.111.148
1.发送：请问
https://www.doczj.com/doc/82106213.html, 的IP 是啥？2.接收：是220.181.38.4
1.发送：请问https://www.doczj.com/doc/82106213.html, 的IP 是啥？
2.接收：是121.14.89.14
3.访问：
http://220.181.111.148
3.访问：
http://220.181.38.4
3.访问：
http://121.14.89.14
<图3.1.4.3-1>
如图所示，每个用户通过域名访问B/S 系统时，需要先找到域名服务器获取B/S 系统域名对应的IP 地址， 域名服务器返回一个IP ，用户再根据这个IP 去访问系统。
这种做法的好处是系统负荷扩展，增加新服务器，对系统实现而言是透明的、对用户是透明的、各系统服务器之间也是透明的，非常便与系统承受压力增加的情况下进行性能扩展。
不足之处是：
第一，DNS 的域名解析是滞后的，如果系统服务器有所变化，不能立刻在DNS 上反映出来，在减少系统服务器的情况下，这会导致用户无法通过域名访问系统；
第二，这只是简单的负载均衡，DNS 不会知道各系统服务器的性能状态，无法达到最优分配效果；
第三，其实系统也并不是完全不用修改，部署一台系统服务器与部署二十台系统服务器不可能在后台业务处理上是完全相同的，所以，这种扩展透明是有限透明。
2)服务器集群
服务器集群的基本原理是用来组成集群的每个服务器都使用双网卡，一个网卡连局域网(连通即可，并非必须同局域网)，一个网卡连广域网，集群服务器在广域网只有一个IP ，服务器之间的各种同步和通信是通过局域网实现。
注意，这种群集是工作在IP 层，所以不限于实现web 服务器群集。用户的电脑（如下图所示）只需要知道主控服务器的IP ：202.181.112.143，用户的请求只发给这个IP ，主控服
务器会将请求转发给某个业务服务器，然后由业务服务器直接将返回值发送给用户。
用户浏览器A 向主控发出的请求A-1被主控改为A-2发给了web 服务器1，然后web 服务器1直接把返回值A-3发送给了用户游览器A 。
Windows 服务器集群和LVS 的直接路由模式都是这种集群的实现。 局域网物理接入
192.168.0.1
192.168.0.2
192.168.0.N
用户浏览器A
WEB 服务器1用户浏览器B
用户浏览器C
用户浏览器X
……
WEB 服务器2WEB 服务器N A -
1
A
-2 C -2192.168.0.254
……A -3
C -1
X -
1
B -2
X -2
B -3 X -3
主控服务器
C -3B -1
广域网物理接入
220.181.112.N
220.181.112.13
220.181.112.14
220.181.112.143
<图3.1.4.3-2>
这种做法的好处是对用户透明，扩展方便，不依赖DNS ，可以达到良好的负载均衡和对系统开发上的透明，可以随时关闭部分服务器，不影响用户访问，便与维护。
不足之处是：
第一，服务器都在一个局域网中，不能分布式地部署服务器；
第二，集群是不会管你的用户会话内容的，要考虑到用户多次请求会被分配到不同的服务器上的情况，很可能需要开发人员来实现会话信息的处理，要么做同步，要么单独提供登陆服务器。
第三，与DNS 一样，部署三台系统服务器与部署三十台系统服务器不可能在后台业务处理上是完全相同的，所以，这种扩展透明是有限透明。
第四，由于共用一个广域网IP ，所以，系统会受机房的广域网接入带宽限制。
第五，LVS 系统中，如果主控服务器宕机，整个系统都无法使用。Windosw 系统没有这个问
题，因为windows 系统的主控服务器自己也是一个业务服务器，任何一个业务服务器都可以随时自动充当主控服务器(至于主控服务器IP 问题如何解决，暂时还不清楚)。
3)反向代理
反向代理的原理是不管是接收请求还是答复请求都是通过一个代理服务器来中转。
用户A 浏览器
代理服务器
用户B 浏览器
用户X 浏览器
……Web 服务器1
Web 服务器2
Web 服务器3
……
<图3.1.4.3-3>
这样做的好处是对用户透明，可以利用一堆性能普通的服务器模拟出一台功能强大的服务器，服务器扩展和维护方便。代理服务器的核心好处是可以提供静态内容的二级缓冲功能，第一，将转交的内容存在代理服务器的内存中；第二，如果不在内存中，也可以放在代理服务器的文件系统中。
不足之处是：
第一，代理服务器的带宽和IO 能力成为系统扩展的瓶颈； 第二，服务器都在一个局域网中，不能分布式地部署服务器； 第三，如果代理服务器宕机，整个系统都无法使用。 第四，对动态内容提供不了什么好处。
3.2大并发和大数据量压力下服务器扩展方法 3.2.1级联扩展
弄清楚了以上三种常用扩展方式的好处和不足之后，就可以灵活运用了。以下提服务器级联扩展的构想。为系统申请一个域名，在每个大城市各申请一个不同的广域网IP 都对应
这个域名，然后通过DNS方式建成一个系统；在每个城市针对一个广域网IP用LVS实现一个服务器集群或者用代理服务器实现一个服务器集群。LVS的主控服务器或者代理服务器可以考虑用双机热备提高系统可靠性(不知是否可行，要咨询专业人员)。
3.2.2业务功能切分
不同的业务功能的压力点是不同的，例如两个典型业务：发微博和个人相册，发微博的特点是：用户请求的数据量很小，服务器返回的数据量也很小，但是服务端针对这个很小的数据要进行相对复杂的处理，产生大量的数据，是系统中并发量最高的应用；个人相册的特点是：用户请求的数据量和服务器返回的数据量比较大，服务端的处理相对比较简单，也是系统中并发量最高的应用。
针对不同的业务特点尤其是不同的压力点，可以建立二级域名，二级域名代表的是后台采用不同的多套服务器，以便针对不同的压力来设计和优化服务器架构，这些服务器原则上是可以互相透明。
通过ping网易的域名可以证明这一点：
ping https://www.doczj.com/doc/82106213.html, 返回的ip是：183.60.136.70
ping https://www.doczj.com/doc/82106213.html, 返回的ip是：119.147.241.36
ping https://www.doczj.com/doc/82106213.html, 返回的ip是：121.14.234.146
网易是尽量采用静态内容，二级域名比较容易看到，新浪微博是采用富客户端技术，页面是动态生成的（注意，动态和静态是相对的，页面是动态的，数据很可能是半静态的），没法简单就得到新浪的二级系统IP，但是新浪肯定也是采用了二级系统，搞不好还是多级系统。
3.2.3分布式数据
大并发、大运算、大数据量都有办法处理，但是，一般B/S系统不管其他部分如何拆分，最后总还是有一个数据库来保持系统数据。最后系统压力会体现在数据库系统的IO能力不足上，所以，数据的存取要采用分布式结构。
正如现在“云”的概念被炒作得如火如荼，10年前“分布式”的概念也是一样，与“云”唯一不同的是，分布式系统是由系统的建设者自己实现和管理，云系统则是由第三方提供服务和管理。
Oracle提供了分布式数据库，用多个物理上独立的库来模拟一个功能强大的虚拟库。本
系统不用oracle分布式数据库，理由是，第一：要花很多钱买；第二：新浪、google压力比我们大得多，也没有采用oracle；第三：oracle是关系型数据库，而微博业务恰好不能体现关系型数据库的长处；第四：新浪、twitter的成功例子和现代技术的发展让我们有更好的选择。
新浪采用的措施是，第一：采用mysql提供的master/slaver的主从数据库，读写分家；第二：自己实现muti master结构，自己实现分布式数据的数据同步问题，考虑到微博并非复杂事务系统，这样做不会带来很大风险。
3.2.4非关系型数据(NoSql)
关系型数据库的优势在于：
●数据库事务一致性需求
●数据库的写实时性和读实时性需求
●对复杂的SQL查询，特别是多表关联查询的需求
而微博这种业务正好不需要这些功能，微博需要是：
●High performance - 对数据库高并发读写的需求
●Huge Storage - 对海量数据的高效率存储和访问的需求
●High Scalability && High Availability- 对数据库的高可扩展性和高可用性的需求
高并发会导致数据库IO难以承受；关系型数据库长于处理数十到数百万条记录的表，而微博需要处理的是数亿条记录；关系型数据库也难以在硬盘容量不够时，通过增加新硬盘进行存储扩展。
参考：https://www.doczj.com/doc/82106213.html,/view/2677528.htm
3.2.5数据缓冲
数据缓冲有两种，一种是高速访问缓冲，通过小而快速的存储设备存储少量最近访问的数据，希望以后系统还需要用到这些数据，从而达到尽量减少访问低速设备的概率。比如：cpu的两级缓存、硬盘缓存。读缓冲和反向代理也都是这种类型的缓冲。
另一种是接口数据压力缓冲，如果系统数据压力是平稳持续的高位或者低位，这种缓冲是毫无意义的。如果系统压力有波动，时高时低，这种缓冲就有意义。典型的例子就是计算
机IO缓存。本系统将要用到的写缓冲就是起这种作用。其基本原理就是将短时间内洪水存放在消息队列这个水库中，这个水库会以恒定的速度往外排水，从而保证系统在猝发的大压力下不至于崩溃。
3.3主从MYSQL---实现读写分家
Mysql提供的配置模式，在多台电脑上安装mysql，然后将一个配成master，将其他都配成slaver，只要配置好了，master中数据发生改变时，mysql会自动发送消息给各slaver，各slaver也会改变自己的库中对应的数据。
使用M/S模式时，改变数据的操作只能在master库进行，查询数据的操作可以在slaver 库进行。由于复杂查询对数据库服务器的资源消耗比较大，所以，将查询分离到多个其他库上，是优秀的廉价服务器数据访问扩展方式，简洁美观地解决了最麻烦的查询速度问题。
显然，现在的瓶颈是master的IO，设计数据库和实现入库业务时必须考虑：
●快就是一切
一切加快insert、update、delete速度的措施都是好的（参考新浪微博干脆根本不提供微博内容的update功能）。
●绝不轻易增加一个索引
索引会降低修改数据的速度。
●不用varchar，用char
用varchar的好处是可以节约磁盘空间，而我们更在乎速度，用char可以用空间换时间。
●压力大的业务，可以关闭数据库事务
为了速度，放弃一点小小的业务完整性可以接受，何况微博本来就是小事务，也不涉及到支付的问题。
●分割业务
将业务中紧急和不急的组成部分、数据量少的和多的、运算量大的和运算量小的、需要查询关联数据的和不需要查询的分开处理。事务的完整性，由我们自己的程序来实现，即便偶尔由于系统故障引起事务不完整，也是可以接受的。
●还是想要牌坊
需要咨询，是否可以在slaver表中增加master表中没有的索引。如果可能，在slaver 中增加索引对提高查询速度还是有好处的。
●按时间分表
对于有海量数据的表可以按月度，每个月建立一个表。这种设计是新浪微博采用的，需要付出较大的编码代价。
●增加NoSql扩展
海量数据可以先写到NoSql库中，然后由专门的入库进程慢慢入库。
●多库
在分割业务的基础上，针对不同业务建立多套数据库，存放不同业务模块的内容，通过用户及用户关系库来建立联系。
3.4读缓冲---memCache有至关重要的作用
MemCache的基本原理是利用快速的hash算法，提供内存中的key-value高速查询访问。
读缓冲是本系统逻辑最复杂的地方，读缓冲实现的好坏直接影响到用户访问时的响应时间，参考twitter的实现，twitter采用memCache实现了四类读缓冲：vectorCache、rowCache、fragmentCache、pageCache。其性能指标是，对用户请求的响应等待时间要小于500ms，理想状态是达到200~300ms。
vectorCache：
字面意思是“向量缓存”，一般翻译为“列缓存”，用来保存微博信息的id。不是每条微博的id都会保持在这里，只有最新或被关注最多的需要缓存。
rowCache：
意思是“行缓存”，用来保存具体的微博信息。行缓存的内容应该是与列缓存的内容保持对应关系。
fragmentCache和pageCache：
意思是“碎片缓存”和“页缓存”，一个页是由多个碎片组成的。这是为了提高粉丝特别多的人被人关注查询时的速度。其内容应该与行缓存有某些对应关系。
以上四类读缓冲是必要措施，而不是充分措施，这四种缓冲本系统一定要采用，但是我们不限于只使用这四种缓冲。
使用读缓冲必须解决以下几个问题：
●缓冲中放什么内容（以上已经提供了四种参考）
●缓冲要确保使用物理内存以提高速度
●不可能把某类内容都放进缓冲，那么，放哪一部分进缓冲要明确
●在缓冲里的内容不是永远不变的，要明确定义出缓冲内容的生命周期
●缓冲有比较空的时候，有比较满的时候，需要有不同压力下的自适应机制
●压力大的时候要自动申请更多内存，内存耗尽要告警，要提供监控接口，可在线维护●压力小的时候要将本来不是那么重要的内容也放进来
●缓冲溢出要有处理手段，可以考虑写文件实现二级缓冲（降低响应速度来保证系统不崩
溃）。
●缓冲要根据业务分成多个服务，核心业务可以实现成缓冲池或者根据用户id进行二级
分割。
●缓冲必须是透明的，是从缓冲取内容还是未命中需要从后台服务器取内容，不影响调用
用者的程序。
●微博用户不仅是用电脑浏览器发送http请求，也有来自手机应用的其他请求。需要了
解手机常用通信协议。
●手机用户是按流量被收费的，如果本系统能多为手机用户考虑流量问题，会是成功的关
键。（非必要信息不发送、压缩计算）
Cache is cash，缓冲的重要性毋庸多言。
以上问题是系统概要设计的核心任务，到编码阶段对程序员也有要求，如果程序员对操作系统虚拟内存管理有较好理解，会让人比较放心。
3.5写缓冲---治理洪灾的水库
写与读的压力不同，读是大并发量、大下载量，但是不同用户的读是互不相干的，比较容易通过服务扩展提供更大的压力应付能力；而写是大并发量（比读小，有数量级的差别），有一定的业务运算，会产生一系列相关数据操作，有数据同步需要。
MemCache的基本数据结构是hashMap，是以键值对的接口提供快速查询，这种接口不适合用来做写缓冲；写缓冲应该是用queue(队列)这种基本数据结构，队列的接口是先进先出，考虑到速度问题，需要保证用到的队列必须常驻物理内存。
我们有一系列的措施对应写的压力，写缓冲只是其中一个主要靠自己编码实现的必要环节。
应付写压力需要解决的问题如下：
●Master/slaver的mqsql数据库和自己实现的muti master模式的数据库管理。
●根据业务功能对数据库进行分割，针对不同业务建立不同的库。
●根据时间或者其他维度对某个库中的同类信息进行分割，同类的海量信息要建多个表。
●利用nosql减轻mysql的io压力，要怎么做。
●分割有并发压力的业务事务，将写微博的完整事务分割为处理请求基本业务和处理请求
关联业务两个部分，基本业务需要实时完成后返回结果给用户，关联业务则交给后台进程慢慢处理。（可以牺牲事务的完整性来换取能保证响应速度）
●需要自己实现消息队列来提供写缓冲。
●缓冲溢出要有处理手段，可以考虑写文件实现二级缓冲（降低响应速度来保证系统不崩
溃）。
●缓冲要根据业务分成多个服务，核心业务可以实现成缓冲池或者根据用户id进行二级
分割。
写缓冲的队列比读缓冲容易理解，但是对程序运行速度要求更高。
3.6系统监控
系统监控分成两种，一种是买一种现成的网管软件来监控服务器状态，监控的是硬件，如cpu负荷、服务器进程信息、内存负荷、硬盘负荷、带宽负荷等指标。另一种更重要的是服务状态监控，这需要我们自己编码实现，用来监控整个系统中所有的服务器的服务参数。
监控子系统的功能有两个方面，一为：监；二为：控。不仅要可以看到整个系统的运行状况，还需要能够实时、远程控制服务的启停，甚至实时在线调整服务参数。
监控功能的实现不是独立的，需要在设计阶段就将这个维度的内容加入到各个环节中。
监控功能也是系统的核心功能，是运营阶段决策分析的依据，是系统是否能顺利运营的重要保证手段。
监控子系统采集到的数据是极为重要的核心业务数据，是后续性能优化、功能扩展的第一依据，需要有日志保存。
监控功能的开发工作量是不小的，但是，可以分步实施，根据二八原则，先做最重要的两成开发工作。
提出各项监控指标和实现接口，是概要设计各模块中不可缺少的内容。
3.7互联互通问题
本系统的主要用户是大学生，大学生一般是通过电脑和手机上网，电脑上网一般就是教育网，手机上网就有移动网和联通网，另外，企业用户虽然数量小，但却是钱的唯一来源，决不能忽视，需要考虑到江北企业使用网通线路，江南企业使用电信线路。
考虑到移动和联通在接入上已经解决了互联互通问题（需要找专业人士确定一下），我们需要解决的是教育网、网通、电信这三大网络的互联互通问题。
这个问题主要依靠系统集成商提供专业的解决方案，直接在硬件层次上来解决问题。
3.8对应网络攻击
这个问题主要依靠系统集成商提供专业的解决方案。
4.总体结构
写缓冲queue
读缓冲memCache
数据访问层（Cache ）
数据库连接池
master
数据存取层（DB ）
slaver1slaver2……用户B 手机
用户A 浏览器
用户X 第三方应用……
用户
http
http http
业务接口层（Control ）
Socket 接口
Tcp/Ip
Tcp/Ip
函数调用
登录服务
业务服务层（Model ）
Socket 接口
用户关系服务
交流服务活动服务
微博服务相册服务关注服务转发服务账号管理服务
函数调用登录及账号管理服务器用户接口层（VIEW ）
web 接口
用户关系服务器交流服务器活动服务器微博服务器
相册服务器
关注服务器
转发服务器
socket 连接池
<图4.1>
用户层：
用户分成三大类，用电脑访问系统的用户、用手机访问系统的用户、通过接口访问系统第三方软件。
手机用户采用的是跟电脑用户一样的http 请求，考虑到手机用户是根据流量收费和手机的显示器比电脑要小很多，很多网站对手机用户单独提供了一套web 服务器。由网站自
己来检测是否手机用户，如果是手机用户就切换到手机的服务网站。本系统暂时不单独做针对手机的特化工作，手机用户使用跟电脑用户完全一样的接口。
这个第三方软件很可能是我们自己开发的应用软件，类似新浪专门在各种手机和平板电脑上开发的微博客户端软件，便于用户更好的使用新浪微博。
参考新浪微博，采用富客户端技术，从而尽量利用客户端硬件设备资源，降低对系统的压力，提高用户体验。本系统也要采用富客户端技术。
Javascript动态生成页面内容和ajax异步通信是用户层的两个主要技术。要利用jquery 来实现跨浏览器功能，将来还要使用mobile jquery以便对手机用户提供特化的界面。
●用户接口层：
用户接口层是采用业务切分、DNS和LVS集群技术进行三级扩展的一组服务器，这组服务器的作用是正确接收大并发的用户请求，将用户请求不经处理直接转发给业务接口层，然后将业务层的返回值转发给用户。
在某些静态内容比较多的模块中，会将这个局部服务器使用反向代理模型进行扩展，提高访问速度。如：相册模块。
每个业务模块如何进行服务器扩展需要根据业务压力和业务特点来决定。
用户接口层的并发量非常大，转发的压力也大，需要使用socket长连接（有连接模式）来保证速度，每个真服务器（real server）都需要跟业务接口层建立一个连接池，在服务启动时即建立连接，永不释放。（确定一下socket有没有设置缓冲区大小的接口）用户接口层，通过web服务接受用户的请求，请求分为静态内容和动态内容。
如果是静态内容就直接返回。
如果是动态内容，web服务会将动态请求自动转交给php服务，php服务再将请求交给socket连接池管理软件接口。Socket软件不停接受来自各php服务的请求，并发送给业务接口层；等业务接口层返回结果后，socket再将结果转交给php，php将结果内容转换为客户端需要格式（json字符串、xml字符串、html字符串）后返回给用户。
以上用户到web服务的动态请求、php到socket、socket到业务接口这三个环节全部都是无连接的异步通信。（在使用中要测试一下有连接和无连接的速度差异，尤其在socket到业务接口这个环节）
●业务接口层：
业务接口层要识别用户请求代表的业务逻辑，去调用一系列的服务层接口，业务接口层是整个系统的控制层，对全部业务提供服务，是上传下达的枢纽。
对系统而言，DNS中的每一个具体的IP应该对应一套独立的业务接口层的服务器。
业务接口层本身可以采用LVS进行扩展，原则上不进行请求的缓冲，要靠扩展达到快速响应的目的。
业务接口层的程序要保证全部在物理内存中运行，针对每个请求单独起一个处理线程，如果可能，要采用线程池来达到极致的处理速度。（需要测试一个物理服务器能并发多少个典型业务的线程来决定使用多少个服务器）
●业务服务层：
业务服务层是按照业务模块进行分割的不同的业务有不同的服务，互相之间基本是透明的（只有用户关系服务是面向其他所有服务的），这种透明意味着每个业务模块可以根据业务的特点单独进行扩展。
业务服务层要真正实现业务处理，业务服务层的具体内容需要在概要设计中进行细化。
●数据访问层：
数据访问层要实现透明的数据访问功能，数据访问层与业务无关，只是针对大并发量和大数据量进行缓冲。包括写缓冲和读缓冲。
业务服务层与对应的数据访问层要放在同一台物理的服务器上。
读缓冲的具体逻辑需要在概要设计中细化，细化的原则参考3.4。原则上是，宁可增加物理内存甚至服务器数量，也不将缓冲中的内容转移到文件系统中。
数据访问层要建立数据库的连接池，从而达到最高效的数据访问能力。
●数据存取层：
数据存取层就是数据库，由于有前面一系列减压措施，数据库只是需要简单配置成主从结构即可。在必要的时候，可以建立多套数据库。
在实在没有其他办法的时候才考虑将一部分海量数据的表转移到NoSql系统中。使用Nosql要付出较大的编码代价来实现数据的同步。
5.参考文献
新浪微博的技术架构是公开的，我这里时隔太久不知道丢哪儿去了，请自己去查。
注：读者如有兴趣，可以发邮件给我我讨论系统问题，但兰州精力有限，很可能不会回复，请谅解。
定速巡航控制系统 在推出的众多车型当中都配备了巡航控制系统，表面看来，这个功能的设置并没有太大的作用，但在实际操作中，尤其是在高速公路上行驶时，便能体现出其不意的功能。现在就向您介绍一下巡航控制系统。 汽车巡航控制系统(Cruise Control System)，简称CCS系统，又称恒速行驶系统。它是利用电控技术对汽车的行驶速度进行自动调节的一种电子控制装置，是一种减轻驾车者疲劳的装置。 具体具有以下优点： 1、保持汽车行驶速度稳定。无论汽车行驶在平路还是上坡、下坡，也无论是风和日丽还是急风暴雨，只要在发动机功率允许的范围内，汽车的行驶速度均能保持恒定不变。 2、提高汽车行驶的舒适性。由于其车速稳定，无或快或慢的感觉，尤其是在郊外或高速公路上行驶，乘员乘坐的舒适性体现的更为明显。此外，由于驾驶员无须频繁踏踩加速踏板，疲劳程度会大大减轻。 3、可提高燃油经济性和环保性。采用巡航定速系统后，可使发动机燃料的供给与功率的配合处于最佳状态，在同样的行驶条件下，对于有经验的驾驶员来说，可以节省燃油15%，而且减少排气中有毒成分的含量。 汽车巡航控制系统主要由各种开关和传感器、电控单元ECU、执行器三大部分组成。一般车型都将巡航控制系统操纵手柄设置在方向盘上，一般设置了五种功能：SET（设置恒速）、COAST（减速或滑行）、RES（恢复）、ACC（加速）、CANCEL （解除或取消）。 当按下车速调置开关(SET)后，就能存储此时此刻的车速并能自动保持这个车速。当不需要速度控制时，只要踩下制动踏板，速度设定功能就会立即停止，但是速度信息继续存在。如果要恢复速度控制，按恢复开关(Resume)就能恢复原来存储的车速，汽车又能按照这个速度行驶。另外还有低速自动消除功能，当车速低于40公里/小时以下，定速设置会自动消失并不能再恢复。 按巡航控制的执行器来分类，通常有真空式和电机式两种巡航控制系统： 1、真空式巡航控制装置： 主要由真空调节器和节气门驱动伺服膜盒两部分组成。真空调节器用于控制系统内的真空度，节气门驱动伺服膜盒用于控制节气门开度，从而有效的控制汽车按预定的车速稳定行驶。 2、电机式巡航控制装置： 主要由伺服电机、减速机构、电磁离合器和位置传感器等部分组成。电磁离合器的功用是锁止或释放控制节气门拉索。位置传感器是用来检测伺服电机控制节气门的位置，即动态反映节气门开度情况，使汽车能保持一定速度行驶。
“微处理器系统原理与嵌入式系统设计”第一章习题解答 1.1 什么是程序存储式计算机？ 程序存储式计算机指采用存储程序原理工作的计算机。 存储程序原理又称“·诺依曼原理”，其核心思想包括： ●程序由指令组成，并和数据一起存放在存储器中； ●计算机启动后，能自动地按照程序指令的逻辑顺序逐条把指令从存储器中 读出来，自动完成由程序所描述的处理工作。 1.2 通用计算机的几个主要部件是什么？ ●主机（CPU、主板、存）； ●外设（硬盘/光驱、显示器/显卡、键盘/鼠标、声卡/音箱）； 1.3 以集成电路级别而言，计算机系统的三个主要组成部分是什么？ 中央处理器、存储器芯片、总线接口芯片 1.4 阐述摩尔定律。 每18个月，芯片的晶体管密度提高一倍，运算性能提高一倍，而价格下降一半。 1.5 讨论：摩尔定律有什么限制，可以使用哪些方式克服这些限制？摩尔定律还会持续多久？在摩尔定律之后电路将如何演化？ 摩尔定律不能逾越的四个鸿沟：基本大小的限制、散热、电流泄露、热噪。具体问题如：晶体管体积继续缩小的物理极限，高主频导致的高温…… 解决办法：采用纳米材料、变相材料等取代硅、光学互联、3D、加速器技术、多核…… （为了降低功耗与制造成本，深度集成仍是目前半导体行业努力的方向，但这不可能永无止，因为工艺再先进也不可能将半导体做的比原子更小。用作绝缘材料的二氧化硅，已逼近极限，如继续缩小将导致漏电、散热等物理瓶颈，数量集成趋势终有终结的一天。一旦芯片上线条宽度达到纳米数量级时，相当于只有几个分子的大小，这种情况下材料的物理、化学性能将发生质的变化，致使采用现行工艺的半导体器件不能正常工作，摩尔定律也就要走到它的尽头了。业界专家预计，芯片性能的增长速度将在今后几年趋缓，一般认为摩尔定律能再适用10年左右，其制约的因素一是技术，二是经济。）
定速巡航系统故障两例解决方法 文章来源：https://www.doczj.com/doc/82106213.html, 车辆的巡航控制系统(英文缩写为CCS)亦称为恒速行驶系统。它是利用先进的电子技术对汽车的行驶速度进行自动调节，从而实现以事先设定速度行驶的一种电子控制装置。在高速公路上长时间行驶时，打开该系统的自动操纵开关后，巡航控制系统将根据行车阻力自动增减节气门开度。这样可以省去驾驶员频繁地踩油门踏板这一动作，保证汽车以预先设定的速度行驶。在汽车行驶过程中，驾驶员只要把住转向盘就可以了，从而大大减轻了驾驶员的疲劳强度，也减少了交通事故的发生。同时，由于巡航控制系统能自动地维持车速，避免了不必要的油门踏板的人为变动，进而改善了汽车的燃油经济性和发动机的排放。 这种系统在国外汽车上应用较多，在美国，安装率已达到60%以上。然而，在我国由于道路条件限制，使用率不高。即使该系统出现故障，驾驶员也不在意。另外，由于维修技术不能与汽车技术同步飞速发展，许多维修人员尚对该系统认识不足，以致于在维修过程中无意间对该系统造成干扰或损坏，无法科学分析故障现象，准确判断故障根源。在此，笔者谈一谈定速巡航系统的两个故障诊断实例。 例1 放气孔堵死，定速巡航系统功能失调 一辆1998年产道奇CARA V AN汽车，因发动机的机械故障，对发动机进行了拆装检修。装复之后，定速巡航功能即失去作用。 在高速公路上试车发现，当定速开关起动后，伺服装置使油门踏板一下子拉开到极限位置。无法对行驶速度进行预期设定。 用“OTC”解码器测试系统，检测发现，所有的开关状态均正常。然后进行电磁阀动作测试，定速伺服装置电磁阀都有明显反应。对伺服装置三个电磁阀进行分析：定速巡航系统工作时，控制模块PCM经过制动开关(ON)，同时向三个电磁阀提供12V工作电压。卸载电磁阀处于“ON”状态，关闭真空泄放通道。真空电磁阀处于“ON”状态，打开真空储盒通往伺服膜盒的真空通道。而排气电磁阀则由PCM控制处于“ON—OFF”间歇开闭状态，调节伺服膜盒的真空度，从而起到调节车速的作用。 踩下制动踏板时，卸载电磁阀和真空电磁阀的动作正好相反，从而解除定速功能。 通过上述分析和检测可以知道，各开关状态正常，并且电磁阀工作正常，只可能是真空通道出现故障。如果排气电磁阀控制的放气孔堵死，必定会引起定速巡航系统功能失调。 对伺服装置进行拆检，发现放气孔果然被密封胶堵塞。原来，该车在拆装发动机的过程中不慎碰裂了伺服装置线束插头，于是修理工用密封胶粘涂修补，结果多余的胶将放气孔堵住。因此在定速巡航系统起动后，定速巡航控制单元无法调节伺服膜盒的真空度，也就不能调节车速。 将堵塞放气孔的密封胶清除，重新试车，定速巡航系统功能恢复正常。 例2 更换安全气囊后CRUISE巡航指示灯亮 一辆1998年产道奇CARA V AN汽车，发生撞车事故，安全气囊爆炸。在一家修理厂修复后，经过一段时间，车主发现CRUISE巡航指示灯亮起，同时定速巡航控制系统也不起作用了。 用“OTC”解码器测试系统各相应开关，发现操作所有巡航开关，均显示“ON”状态。而滑行减速开关、解除开关和恢复/加速开关等其他开关都没有出现正确的工作电压。 定速巡航系统各开关都串联有不同阻值的电阻和内部检测电路。定速巡航控制模块PCM通过检测各开关的电压值来判断各个开关的状态，从而接受驾驶员的操作指令。 未操作时，各开关均处于“OFF”状态，其中“ON/OFF”定速主开关未串接电阻，因此，如果这个开关一直处于闭合状态，即使其他开关闭合，定速巡航控制模块PCM通过内部检测电路，对相应并联电路进行分析运算，发现最大电压降为5V，那么定速巡航控制模块PCM就不会接受其他任何开关的指令，包括设定开关SET。 经过分析可以知道，该车所有巡航开关均显示“ON”状态，而且其他开关没有正确的工作电压，看来ON/OFF定速主开关一直处于闭合状态，说明极有可能是ON/OFF定速主开关短路。而该开关线束位于转
吉林交通职业技师学院 毕业论文课题名称巡航系统的结构原理与检修方法 学生姓名 学号 系别 专业 班级 指导教师 2012 年月
内容摘要 汽车巡航控制系统（CCS）就是可使汽车工作在发动机有利转速范围内，减轻驾驶员的驾驶操纵劳动强度，提高行驶舒适性的汽车自动行驶装置。在大陆型的国家，驾驶汽车长途行驶的机会较多，而且在高速公路上行驶时变换车速的频率及范围都较少，较能以稳定的车速行驶。但若长途驾驶而右脚不得不踩油门踏板时，久之脚就容易感到疲劳。而汽车巡航控制系统（CCS）的作用是：按司机所要求的速度闭合开关之后，不用踩油门踏板就可以自动地保持车速，使车辆以固定的速度行驶。采用了这种装置，当在高速公路上长时间行车后，司机就不用再去控制油门踏板，减轻了疲劳，同时减少了不必要的车速变化，可以节省燃料。
目录 绪论 (4) 第一章巡航控制系统的功能和发展 (4) 第一节巡航控制系统的发展 (4) 第二节巡航控制系统的功能 (5) 第二章巡航控制系统的组成与原理 (7) 第一节巡航控制开关 (7) 第二节传感器 (8) 第三节巡航控制ECU (9) 第四节执行器 (10) 第五节汽车巡航控制系统使用注意事 (14) 第六节巡航控制系统的故障诊断与检修 (15) 第三章巡航控制系统的发展动向 (18) 致谢 (19) 参考文献 (20)
绪论 随着汽车工业和公路运输业的发展，以及非专业司机的不断增加，车辆驾驶的自动化已成为汽车发展的主要趋势之一。人们需要更加舒适、简便和安全的交通工具，以适应快速的生活节奏，因此对汽车智能化的要求更加迫切，汽车巡航控制系统可以有效地减轻长途驾驶的疲劳，是提高舒适性和趣味性的重要方法之一。随着时代的发展，汽车巡航系统在中高档轿车上的应用日益广泛,对汽车的驾驶舒适性、安全性、经济性起到了重要的作用. 第一章巡航控制系统的功能和发展 第一节巡航控制系统的发展 汽车巡航控制系统的发展始于20世纪60年代，经历了机械巡航控制系统、晶体管巡航控制系统、模拟微型计算机控制系统和数字微型计算机巡航控制系统四个发展阶段。自20世纪80年代初开始，数字微型计算机巡航控制系统得到广泛应用。 数字微型计算机巡航控制系统的控制过程见图7.1。驾驶员操纵巡航控制开关，将车速设定、减速、恢复、加速、取消等命令输入计算机。当驾驶员通过巡航控制开关输入了设定命令时，计算机便记忆此时车速传感器输入计算机的车速，并按该车速对汽车进行等速行驶控制。汽车在巡航行驶过程中，不断通过比较电路将实际车速与设定车速进行比较，计算出实际车速与设定车速的差值，然后通过补偿电路输出对执行部件的命令，执行部件控制发动机节气门开打或关小，使实际车速接近设定车速。
视频可以应用在很多行业，比如说餐饮、养殖行业、各大商场、办公大楼等地，今天就来给大家介绍一下视频监控系统的结构组成有什么。 一、监控系统前端。 （1）普通枪机。 这种摄象机是最普遍的监控摄象机，也就是说它是按照监控摄象机的基本组成结构来制作的。这里要强调的是镜头的区别。在枪机上可以安装普通、长距离和广角镜头。按镜头的标准来说以6.0mm镜头为分界线，比其小的一般为广角镜头，角度一般大于30度。比其大的一般为长距离镜头，距离一般要大于30米。 （2）半球摄象机。 这种摄象机除了外壳和普通枪机不同以外，其他的标准都差不多。 （3）红外摄象机。 这种摄象机就是在普通摄象机的基础上配合红外灯来增强夜视效果的摄象机。有的普通摄象机的CCD就有感红外线功能，对于这种摄象机来说，直接加
装红外灯就可以了。有的摄象机本身不含感红外线功能，这就需要对镜头加以要求，必须是可以感红外的镜头加红外灯才能满足要求。 （4）一体化摄象机。 这种摄象机的使用也非常频繁，它是一种将变焦镜头（分为手动和自动）和摄象机的基本组成元件一起集成起来的一种特殊的监控摄象机。 2、控制云台。 （1）云台。 云台是承载摄像机进行水平和垂直两个方向转动的装置，内置两个交流电机，负责水平和垂直的运动；水平转动的角度一般为350度，垂直转动的角度一般为75度，而且，水平和垂直转动的角度可以通过调节限位开关进行调整。 （2）云台解码器。 云台解码器，是为带有云台、变焦镜头等可控设备提供驱动电源并与控制设备如矩阵进行通讯的前端设备。通常，解码器可以控制云台的上、下、左、右旋转，变焦镜头的变焦、聚焦、光圈以及对防护罩雨刷器、摄像机电源、灯光等设备的控制，还可以提供若干个辅助功能开关，以满足不同能够用户的实际需要。 3、视频服务器。 视频服务器主要负责监控网络的数据信息管理和网络客户授权等。视频服务器是由一个或多个模拟视频输入口、图像数字处理器、压缩芯片和一个具有网络连接功能的视频数字处理器所构成。视频服务器将输入的模拟视频信号数字化处理后，以数字信号的模式传送至网络上，从而实现远程实时监控的目的。
“微处理器系统原理与嵌入式系统设计”第三章习题解答 3.1处理器有哪些功能？说明实现这些功能各需要哪些部件，并画出处理器的基本结构图。 处理器的基本功能包括数据的存储、数据的运算和控制等功能。其有5个主要功能：①指令控制②操作控制③时间控制④数据加工⑤中断处理。其中，数据加工由ALU 、移位器和寄存器等数据通路部件完成，其他功能由控制器实现。处理器的基本结构图如下： 寄存器组 控制器 整数单元 浮点单元 数据通路 处理器数据传送 到内存数据来自内存数据传送到内存指令来自内存 3.2处理器内部有哪些基本操作？这些基本操作各包含哪些微操作？ 处理器基本操作有：取指令、分析指令、执行指令。 取指令：当程序已在存储器中时，首先根据程序入口地址取出一条程序，为此要发出指令地址及控制信号。 分析指令：对当前取得的指令进行分析，指出它要求什么操作，并产生相应的操作控制命令。 执行指令：根据分析指令时产生的“操作命令”形成相应的操作控制信号序列，通过运算器、存储器及输入/输出设备的执行，实现每条指令的功能，其中包括对运算结果的处理以及下条指令地址的形成。 3.3什么是冯·诺伊曼计算机结构的主要技术瓶颈？如何克服？ 冯·诺伊曼计算机结构的主要技术瓶颈是数据传输和指令串行执行。可以通过以下方案克服：采用哈佛体系结构、存储器分层结构、高速缓存和虚拟存储器、指令流水线、超标量等方法。
3.5指令系统的设计会影响计算机系统的哪些性能？ 指令系统是指一台计算机所能执行的全部指令的集合，其决定了一台计算机硬件主要性能和基本功能。指令系统一般都包括以下几大类指令。：1）数据传送类指令。（2）运算类指令 包括算术运算指令和逻辑运算指令。（3）程序控制类指令 主要用于控制程序的流向。 （4）输入/输出类指令 简称I/O 指令，这类指令用于主机与外设之间交换信息。 因而，其设计会影响到计算机系统如下性能: 数据传送、算术运算和逻辑运算、程序控制、输入/输出。另外，其还会影响到运算速度以及兼容等。 3.9某时钟速率为2.5GHz 的流水式处理器执行一个有150万条指令的程序。流水线有5段，并以每时钟周期1条的速率发射指令。不考虑分支指令和乱序执行带来的性能损失。 a)同样执行这个程序，该处理器比非流水式处理器可能加速多少？ b)此流水式处理器是吞吐量是多少（以MIPS 为单位）？ a.=51p T nm S T m n =≈+-串流水 速度几乎是非流水线结构的5倍。 b.2500M IPS p n T T =≈流水 3.10一个时钟频率为2.5 GHz 的非流水式处理器，其平均CPI 是4。此处理器的升级版本引入了5级流水。然而，由于如锁存延迟这样的流水线内部延迟，使新版处理器的时钟频率必须降低到2 GHz 。 (1) 对一典型程序，新版所实现的加速比是多少？ (2) 新、旧两版处理器的MIPS 各是多少？ （1）对于一个有N 条指令的程序来说： 非流水式处理器的总执行时间s N N T 990 106.1)105.2/()4(-?=??= 5级流水处理器的总执行时间s N N T 991 10)4(2)102/()15(-?+=?-+= 加速比=42.310 +=N N T T ，N 很大时加速比≈3.2 （2）非流水式处理器CPI=4，则其执行速度=2500MHz/4=625MIPS 。 5级流水处理器CPI=1，则其执行速度=2000 MHz /1=2000 MIPS 。 3.11随机逻辑体系结构的处理器的特点是什么？详细说明各部件的作用。 随机逻辑的特点是指令集设计与硬件的逻辑设计紧密相关，通过针对特定指令集进行
《汽车安全舒适系统原理与维修》教学大纲 一、授课对象 本课程适用于汽车服务系新能源汽车制造与装配专业（中、高级）班三年制 二、课程学时 总学时72 课时，4课时/周，1学期授完。 三、课程的任务和目的 《汽车安全舒适系统原理与维修》是汽车检测与维修专业的一门专业选修课。其任务是使学生了解汽车舒适与安全系统方面的基本知识，包括汽车防抱死制动系统，汽车牵引力控制系统，汽车车身稳定系统，汽车空调系统，汽车电子控制被动安全系统，汽车电子控制悬架系统，汽车防盗系统，汽车定速巡航系统。扩展学生的专业知识，为今后从事汽车安全这方面的工作打下基础。 四、课程内容和要求 第一章汽车电子控制主动安全系统的检修 8课时 教学内容： 1、汽车防抱死制动系统的检修 2、汽车牵引力控制系统的检修 3、汽车车身稳定系统的检修 教学要求： 1、掌握汽车防抱死制动系统的类型、理论基础及功用、理论基础及功用 2、掌握ASR的基本组成及工作原理及典型ASR系统结构 3、了解汽车车身稳定系统作用，掌握车身稳定系统系统的结构与组成 重点与难点： 1、汽车防抱死制动系统的类型及功用。 2、、汽车牵引力控制系统和车身稳定系统结构与组成。 第二章汽车空调系统的检修 8课时 教学内容： 1、汽车空调系统识别 2、汽车空调制冷系统的检修 3、汽车空调控制系统的检修 教学要求： 1、了解汽车空调的功能及组成与分类 2、掌握汽车空调制冷系统压缩机结构原理 3、掌握空调控制系统电源的控制 重点与难点： 1、汽车空调的功能及组成与分类。 2、汽车空调制冷系统压缩机结构原理。 3、空调控制系统压力开关。 第三章汽车电子控制被动安全系统的检修 8课时 教学内容：
视频监控系统 拓扑结构图 功能架构图 视频监控平台系统结构 视频平台在结构上划分为管理端.服务端.客户端三部分。 1．管理端主要功能为配置信息。将配置好的信息保存到数据库，以供其他模块使用。设置信息包括视频服务器设置、设置、录像设置、 用户管理，对于用户来说。只需安排专人负责管理； 2．服务端主要负责获取配置好的设备信息，为客户端提供图像浏览，服务，并且可监视客户端的连接状态、客户端的IP、连接通道、用 户、权限、以及切断某客户端的连接； 3．客户端主要负责根据登录客户端用户的权限，自动载人配置信息，不需要再手工配置。 软件系统结构图如图1所示： 视频监控平台项目需求 一．平台系统要求总括 1.系统需要兼容多家厂商设备，除可支持ZION，GE，海康、汉邦、大华、恒 亿、德加拉、图敏、朗驰、网视等一系列国内外主流监控厂商设备外，在保持系统可靠性的基础上最大实现系统设备的可兼容范围。 2.系统核心功能应当具备设备无关性，系统中增加未支持的设备的时候只要针 对设备驱动子模块做调整就应能兼容新设备。 3.服务器对于前端信号的接受处理应当对其传输通道做出相应的优化策略，例 如前端为移动终端，使用3g信道传输数据，平台对此应当有专门的处理方法，在不对画面质量做太大牺牲的同时压缩传输占用的带宽。 4.系统须对外提供开放的透明接口，为其他系统提供类似于前端硬件可提供的 数据调用接口，以满足今后进一步实现与其他二级应用系统的集成的要求。 例如消防、防盗、聚光系统实现联动远程控制。。
5.系统设计中应当考虑到今后技术的发展和使用的需要，具有更新、扩充和升 级的可能。并根据今后该项目工程的实际要求扩展系统功能，同时，在设计中应留有冗余，以满足今后的发展要求。 6.系统的设计应当具有较高的可靠性，在系统故障或事故造成中断后，能确保 数据的准确性、完整性和一致性，并具备迅速恢复的功能，同时系统应具有一整套完整的系统管理策略，以保证系统的运行安全。 7.系统须采用转发方式做数据传输，系统中的音视频数据通过服务器转发的方 式做传输。保证系统中对前端设备的网络处理能力及与其连接的网络的网络性能要求最低。 8.软件应当可以很方便地实现横向及纵向扩展。同一个图象管理中心，通过增 加转发服务器的数量，并做简单的系统设置，就可扩展系统中音视频数据的并发访问能力，在不同级的图象管理中心，配置同一套软件，通过做简单的设置就可以完成多级传输的功能。软件的架构如图： 9.应当保证数据传输方式的多样性，服务器到应用端的数据传输协议需要支持 TCP，RTP、RTCP 方式，且支持组播的传输方式。 10.必须保证系统关键任务的可靠性，为了确保数字化系统的稳定正常运行，应 提供在每个中心针对核心服务提供一对多方式的双机备份解决方案。 11.系统容量需足够大：支持10000个视频站点介入，支持1000条视频流并发。 12.系统的安装调试、操作使用应简便易行，容易掌握，功能的配置以能给用户 提供舒适、安全、方便、快捷为准则，其操作应简便易学，人机界面应该力求友好。 13.在满足对功能、质量、性能和服务等各方面要求的前提下，应追求最优化的 系统设备配置，以尽量降低系统造价。
南通航运职业技术学院毕业论文（作业） 班级：汽修3112班专业：汽车检测与维修题目：汽车定速巡航系统 学生姓名：孙美松 指导老师：成诚 2014年6月16日
目录 0 引言 (1) 1 汽车巡航控制系统简介 (1) 1.1 意义 (1) 1.2 功能 (2) 1.3汽车巡航控制系统的类型 (2) 2 原理与构成 (2) 2.1 原理 (2) 2.2 构成 (3) 3 应用 (5) 4 国内外汽车巡航控制系统发展现状 (6) 4.1 国外发展情况 (6) 4.2 国内发展情况 (6) 4.3巡航控制系统延伸发展 (7) 5 现存问题与发展趋势 (7) 5.1 现存问题 (7) 5.2发展趋势 (8) 6 结束语 (8) 参考文献： (8) 感谢词 (8)
汽车定速巡航系统 汽修3112 孙美松 （南通航运职业技术学院交通工程系，江苏南通226010）摘要：本文论述了汽车定速巡航系统（CRUISE CONTROL SYSTEM）的作用、原理、发展趋势，同时对其原理、操作方法、检测方法和加装方法等做更深一成的解析。 关键词：巡航原理、巡航控制系统、应用、发展趋势、 0 引言 汽车巡航系统CCS（Cruise Control System）自1961年在美国白宫首次应用以来，已经成了高档轿车的标准装配。当汽车在高速公路上行驶时，接通巡航控制开关，设定目标车速，巡航控制系统将根据汽车行驶阻力的变化，自动增大或减小节气门开度，使汽车设定的车速匀速行驶，以减轻驾驶员的劳动强度。采用巡航控制以后，避免了驾驶员操纵加速踏板，使汽车车速反复变化造成了运行工况频繁变化，因此，不论是汽车的经济性、排放控制，还是行驶平顺性、乘坐舒适性都得到很好的改善。新款宝来在原有装备基础上，又增加了ESP(电子稳定程序)和CCS(巡航控制系统，德文缩写是GRA)选装装备，并对车型作了新的定义，分为基本型、舒适型、豪华型、尊贵型等，汽车巡航控制系统(CCS)就是为解决此问题而诞生的。 1 汽车巡航控制系统简介 1.1 意义 1.1.1定义 定速巡航系统（CRUISECONTROLSYSTEM）缩写为CCS，又称为定速巡航行驶装置、速度控制系统、自动驾驶系统等。按司机要求的速度合开关之后，不用踩油门踏板就自动地保持车速，使车辆以固定的速度行驶。采用了这种装置，当在高速公路上长时间行车后，司机就不用再去控制油门踏板，减轻了疲劳，同时减少了不必要的车速变化，可以节省燃料。汽车在行驶中通过操纵调整开关，驾驶员不必踩踏油门调整车速，汽车也能以设定的车速进行定速行驶。 1.1.2作用 汽车在采用了巡航控制系统（CCS）行驶时，驾驶员无需踩踏加速踏板，尤其在安装自动变速器的汽车中，因不需使用离合器，只需手握方向盘就可轻松驾驶，从而驾驶员的右脚能过解放出来，减轻了驾驶员的疲劳强度，使整个驾驶过程变得舒适、轻松和简便，降低了交通事故发生概率、提高了行车安全性。此外，使燃油的供给和发动机功转速处于最佳配合状态，减少有害气体排放，有效降低燃油消耗，提高汽车的经济性和环保性，减少磨损延长寿命。
1、定速巡航系统概述 2、定速巡航系统组成和工作原理 3、定速巡航的控制策略和设定
一、定速巡航系统的概述 1、定速巡航系统概述 定速巡航系统CRUISE CONTROL SYSTEM 缩写为巡航控制 系统CCS。当汽车在高速公路长时间行驶时,CCS在驾驶员做系统CCS。当汽车在高速公路长时间行驶时CCS在驾驶员做 出巡航设定后，将根据行车阻力自动调节发动机的输出功率 和转矩,允许驾驶员不用控制油门踏板就能使车辆以固定的和转矩允许驾驶员不用控制油门踏板就能使车辆以固定的设定速度行驶。 CCS的使用减轻了驾驶员操纵强度,减少了不必要的车速 变化,提高了驾驶的舒适性和安全性,节省了燃料和降低排放变化提高了驾驶的舒适性和安全性节省了燃料和降低排放污染。
2、定速巡航系统的发展过程 2定速巡航系统的发展过程 第一阶段：是20世纪60～70年代中期，早期的汽车巡航控制系统主要是机械式和气动机械式巡航控制系统。 控制系统主要是机械式和气动机械式巡航控制系统 例如，日本丰田公司从1965年起就开始在车上装用机械式巡航控制系统。
第二阶段：是20世纪70年代～80年代中后期，出现以数字信号为主的巡航控制系统。 信号为主的巡航控制系统 微处理器根据指令车速、实际车速以及其他输入信号，按给定程序完成所有数据处理，并产生步进电动机的驱动信号输出改变节气门度从实巡航车速控制 号输出，改变节气门开度，从而实现巡航车速控制。
第三阶段：从20世纪90年代开始，国外又开始发展以智能化为核心的汽车自动巡航控制系统和以定距离控制为主的自适应巡航控制系统。 该系统采用了连续调频波雷达，通过雷达来探测前方车该系统采用了连续调频波雷达通过雷达来探测前方车辆与本车的距离，通过处理单元计算出相对车速与距离，并将该信息提供给电子控制单元，通过执行器控制节气门来控制车速。 制车速
审定成绩：____________ 单位（系别）：_ __________ 学生姓名：__ __________ 专业：_ __________ 班级：_ _________ 学号：_ ________ 指导教师：_________________ 填表时间：2016 年06 月
摘要 本文论述了汽车定速巡航系统（CRUISE CONTROL SYSTEM）的作用、原理、使用功能，系统构成，具体应用，注意事项，未来的发展趋势，做更深一层的解析，从而去探索研究改进方法，以完善汽车定速巡航系统（CCS）。 汽车巡航控制系统是一种汽车辅助驾驶系统，英文名为Crusic Control System（CCS）,可以在40—200km/h的车速范围内启动该系统中，认为的设定一个车速，巡航控制系统就会根据行驶阻力的变化，自动增减节气门开度，使车保持一定车速，驾驶员将不需要操控油门，只要把握方向盘即可，从而大大减轻了驾驶员的疲劳强度和节省了燃油，同时还能减少交通事故的发生，系统即可自动控制汽车恒速行驶。因此，汽车巡航控制系统又称为“恒速控制系统”。关键词：巡航原理、巡航应用、，系统构成。
目录 摘要 (2) 引言 (1) 第一章汽车巡航控制系统简介 (2) 一、定义 (2) 二、作用 (2) 三、功能 (2) 四、汽车巡航控制系统的类型 (2) 第二章巡航系统的基本原理和构成 (3) 一、巡航系统的基本原理 (3) 二、巡航系统的基本构成 (3) 第三章巡航控制系统的硬件 (4) 第四章巡航控制系统的软件 (10) 第五章注意事项 (1) 第六章巡航控制的使用 (1) 总结 (1) 参考文献 (2)
系统架构设计师考试下午I模拟2 案例分析题 阅读以下软件架构设计的问题，在答题纸上回答问题。 某软件开发公司欲为某电子商务企业开发一个在线交易平台，支持客户完成网上购物活动中的在线交易。在系统开发之初，企业对该平台提出了如下要求。 1在线交易平台必须在1秒内完成客户的交易请求。 2该平台必须保证客户个人信息和交易信息的安全。 3当发生故障时，该平台的平均故障恢复时间必须小于10秒。 4由于企业业务发展较快，需要经常为该平台添加新功能或进行硬件升级。添加新功能或进行硬件升级必须在6小时内完成。 针对这些要求，该软件开发公司决定采用基于架构的软件开发方法，以架构为核心进行在线交易平台的设计与实现。 1、软件质量属性是影响软件架构设计的重要因素。请用200字以内的文字列举6种不同的软件质量属性名称，并解释其含义。 2、请对该在线交易平台的4个要求进行分析，用300字以内的文字指出每个要求对应何种软件质量属性；并针对每种软件质量属性，各给出2种实现该质量属性的架构设计策略。 阅读以下关于结构化软件系统建模的叙述，在答题纸上回答问题。 希赛公司拟开发一个商业情报处理系统，使公司能够针对市场环境的变化及时调整发展战略，以获取最大的商业利益。项目组经过讨论，决定采用结构化分析和设计方法。在系统分析阶段，为了更好地对情报数据处理流程及其与外部角色的关联进行建模，项目组成员分别给出了自己的没计思路。 3小张提出先构建系统流程图(System Flowcharts)，以便更精确地反映系统的业务处理过程及数据的输入和输出。 4小李提出先构建系统数据流图(Data Flow Diagrams)，来展现系统的处理过程和定义业务功能边界，并给出了情报分类子系统的0层和1层数据流图，后者如图所示。 项目组经讨沦确定以数据流图作为本阶段的建模手段。工程师老王详细说明了流程图和数据流图之间的区别与联系，并指出了图的数据流图中存在的错误。 3、流程图和数据流图是软件系统分析设计中常用的两种手段，请用300字以内文字简要说明流程图与数据流图的含义及其区别，并说明项目组为何确定采用数据流图作为建模手段。 4、请分析指出图所示的数据流图中存在的错误及其原因，并针对图的1层数据流图绘制出情报分类
视频监控系统组成和工 作原理 Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT
视频监控系统组成和工作原理 随着电子技术的进步，如何利用电子技术来解决日常工作和生活的需要，是一门被人们日益重视的新兴专业，就目前发展看，应用普及越来越广，在超市、银行、工厂、小区等都可以对那些有不良企图的人们起到一定的威慑作用，科技含量越来越高，越来越智能化人性化。几乎所有高新科技都可促进其发展，尤其是信息时代的来临，更为该专业发展提供契机。但就监控业界而言，系统组成一直没得到明确的划分，这使工程商和用户之间谈到视频监控系统时沟通很不方便。 对于，根据系统各部分功能的不同，我们将整个视频监控系统划分为七层——表现层、控制层、处理层、传输层、执行层、支撑层、采集层。当然，由于设备集成化越来越高，对于部分系统而言，某些设备可能会同时以多个层的身份存在于系统中。 一.表现层 表现城是我们最直观感受到的，它展现了整个的品质。如监控电视墙、监视器、高音报警喇叭、报警自动驳接电话等等都属于这一层。 二.控制层 控制层是整个视频监控系统的核心，它是系统科技水平的最明确体现。通常我们的控制方式有两种——模拟控制和数字控制。模拟控制是早期的控制方式，其控制台通常由控制器或者模拟控制矩阵构成，适用于小型局部视频监控系统，这种控制方式成本较低，故障率较小。但对于中大型视频监控系统而言，这种方式就显得操作复杂且无任何价格优势了，这时我们更为明智的选择
应该是数字控制。数字控制是将工控计算机作为监控系统的控制核心，它将复杂的模拟控制操作变为简单的鼠标点击操作，将巨大的模拟控制器堆叠缩小为一个工控计算机，将复杂而数量庞大的控制电缆变为一根串行电话线。它将中远程监控变为事实、为Internet远程监控提供可能。但数字控制也不是那么十全十美，控制主机的价格十分昂贵、模块浪费的情况、系统可能出现全线崩溃的危机、控制较为滞后等等问题仍然存在。 三.处理层 处理层或许该称为音视频处理层，它将有传输层送过来的音视频信号加以分配、放大、分割等等处理，有机的将表现层与控制层加以连接。音视频分配器、音视频放大器、视频分割器、音视频切换器等等设备都属于这一层。 四.传输层 传输层相当于视频监控系统的血脉。在小型视频监控系统中，我们最常见的传输层设备是视频线、音频线，对于中远程监控系统而言，我们常使用的是射频线、微波，对于远程监控而言，我们通常使用Internet这一廉价载体。值得一提的是，新出现的传输层介质——网线/光纤。大多数人在数字安防监控上存在一个误区，他们认为控制层使用的数字控制的视频监控系统就是数字视频监控系统了，其实不然。纯数字视频监控系统的传输介质一定是网线或光纤。信号从采集层出来时，就已经调制成数字信号了，数字信号在目前已趋成熟的网络上跑，理论上是无衰减的，这就保证远程监控图像的无损失显示，这是模拟传输无法比拟的。当然，高性能的回报也需要高成本的投入，这是纯数字视频监控系统无法普及最重要的原因之一。 五.执行层
《汽车电子》课程设计说明书设计题目: 汽车定速巡航控制系统模拟设计学院名称: 专业: 姓名: 学号: 指导老师: 2013年12月
目录 第1章课题分析 (2) 第2章模拟方案设计 (4) 第3章系统硬件设计 (4) 3、1 系统总体电路图 (5) 3、2主要元器件简介 (5) 3.2.1 AT89C51芯片简介 (5) 3.2.2 ADC0808芯片简介 (7) 第4章系统软件设计 (9) 4、1 主程序流图 (9) 4、2汇编程序源代码 (10) 第5章系统仿真结果 (12) 参考文献 (15) 课程设计小结 (16)
第1章课题分析 定速巡航系统(CRUISE CONTROL SYSTEM) 缩写为CCS,又称为定速巡航行驶装置,速度控制系统,自动驾驶系统等。其作用就是: 按司机要求的速度合开关之后,不用踩油门踏板就自动地保持车速,使车辆以固定的速度行驶。采用了这种装置,当在高速公路上长时间行车后,司机就不用再去控制油门踏板,减轻了疲劳,同时减少了不必要的车速变化,可以节省燃料。其中现在比较普遍的有两种控制方式,一种就是最新电子式,一种就是机械控制式。较我们的课题而言,最新电子式的工作原理及其控制系统就是我们需要研究的。 工作过程:最新电子油门定速巡航的工作过程更加智能化与精确化,就是通过定速巡航系统控制电子油门传感器输出的信号,控制节气门开启大小的调整,来实现对车辆速度的控制。定速巡航功能开启后,定速巡航模块会通过电子油门传感器输出的信号,精确计算为保持当前定速巡航速度,需要控制节气门开启的角度大小,从而使得气、油精确配合,来达到定速巡航所设定的行驶速度,完全摒弃了传统的机械部分控制,已达到控制更精准、安全的效果。 最新电子式定速巡航的各个功能的工作原理如下: (1)定速巡航功能:主要就是通过巡航控制组件读取车速传感器发来的脉冲信号与设定的速度进行比较,通过精准的电子计算发出指令,保证车辆在设定速度下的最精准供油量。 (2)电子节油功能:主要就是通过智能优化控制节气门的开启角度与开启时间,有效屏蔽电子油门传感器由于颠簸路段及不良驾驶习惯形成的杂乱信号,经过精确计算喷油量,使燃油得到最充分燃烧,来实现节油。 (3)油门加速功能:主要就是通过提高节气门响应灵敏度实现的,当系统发现司机有加速意愿时,会驱动节气门尽可能快的打开,这样就使油门响应的敏感度得到了提高。在油门踏板被踩下时,控制器会根据踩下幅度、时间计算油门信号的变化率,变化越快,说明加速要求越强烈,最终实现油门响应速度更快,整车的动力感会明显增加,能够让司机感觉到整车动力大大提升。 (4)限速设定功能:通过控制器,根据限定的速度值,设定输出油门信号最大值,当油门输出信号超不过设定的最大值,来实现限制速度的目的。 (5)刹车故障报警功能:通过采取刹车电路的信号,当刹车电路或刹车保险故障时,会通过告警的方式对司机进行提示。 在现在的中高档的轿车中都应用到定速巡航系统。我们本次的课程设计所做的汽车定速巡航控制系统模拟设计将对其中的原理与控制有更加清楚的认识,对我们将来从事汽车电子
别克君威轿车2 5L发动机电控系统的 结构原理与检修 原文地址：别克君威轿车2.5L发动机电控系统的结构原理与检修作者：北技汽车系一、电控系统的特点 别克君威轿车2.5L/V6(LB8)与3.OL/V6(LW9)发动机采用顺序多点燃油喷射系统和无分电器直接点火系统，一体化动力系统控制模块(PCM)不仅控制发动机的正常运转，同时还控制自动变速器，具有以下特点。 1.采用集中控制方式 一般所说的发动机电控系统控制模块(ECM)或控制单元(ECU)仅对发动机进 行控制，而别克君威2.5L/V6(LB8)与3.OL/V6(LW9)发动机采用一体化动力系统控制模块(PCM)，它不但能控制发动机燃油喷射和点火系统，还能控制自动变速器的换档及变矩器锁止离合器，使发动机控制模块和自动变速器控制模块合二 为一，允许使用共同输入，发动机和变速器传感器的数据共享，这减少了传感 器的数量和外部信号连线。PCM与其他控制模块或组件之间及这些模块与诊断 工具TECH2之间的通信采用串行数据总线，称为Class-2数据总线，数据传输 速率为10.4kBit/s。不同的电子控制系统用一个总线相连，由总线控制的部件有：动力系统控制模块(PCM)、车身控制模块(BCM)、电子制动牵引力控制模块(EBTCM)、空调控制(A/C)、辅助充气保护装置诊断模块(SDM)、组合仪表(IP)、音响娱乐(E/C)系统等。Class-2串行数据线静态电压为0V，传递电压为7V， 本系统传送数据用的是可变脉宽。当两个部件想同时传送数据时，要按数据的 优先级传送。该总线上数据传递速率非常快，为10400Bit/s，满足SAE-J1850 的串行数据传送的标准。这不但简化了整车电路连线，还大大提高了可靠性。 2.采用顺序多点燃油喷射系统 顺序多点燃油喷射系统是指按工作顺序分别给各缸供油，每缸一个喷油器，每个喷油器都由PCM分别控制，将汽油精密准确地喷射至进气门附近与空气混合，这使各缸之间的空燃比偏差极小，混合气分配更均匀，混合比更精确，雾
《汽车电子》课程设计说明书 设计题目：汽车定速巡航控制系统模拟设计学院名称： 专业： 姓名： 学号： 指导老师： 2013年12月
目录 第1章课题分析 (2) 第2章模拟方案设计 (4) 第3章系统硬件设计 (4) 系统总体电路图 (5) 主要元器件简介 (5) 3．2．1 AT89C51芯片简介 (5) 3．2．2 ADC0808芯片简介 (7) 第4章系统软件设计 (9) 主程序流图 (9) 汇编程序源代码 (10) 第5章系统仿真结果 (12) 参考文献 (15) 课程设计小结 (16)
第1章课题分析 定速巡航系统(CRUISE CONTROL SYSTEM) 缩写为CCS,又称为定速巡航行驶装置，速度控制系统,自动驾驶系统等。其作用是：按司机要求的速度合开关之后，不用踩油门踏板就自动地保持车速，使车辆以固定的速度行驶。采用了这种装置，当在高速公路上长时间行车后，司机就不用再去控制油门踏板，减轻了疲劳，同时减少了不必要的车速变化，可以节省燃料。其中现在比较普遍的有两种控制方式，一种是最新电子式，一种是机械控制式。较我们的课题而言，最新电子式的工作原理及其控制系统是我们需要研究的。 工作过程：最新电子油门定速巡航的工作过程更加智能化和精确化，是通过定速巡航系统控制电子油门传感器输出的信号，控制节气门开启大小的调整，来实现对车辆速度的控制。定速巡航功能开启后，定速巡航模块会通过电子油门传感器输出的信号，精确计算为保持当前定速巡航速度，需要控制节气门开启的角度大小，从而使得气、油精确配合，来达到定速巡航所设定的行驶速度，完全摒弃了传统的机械部分控制，已达到控制更精准、安全的效果。 最新电子式定速巡航的各个功能的工作原理如下： （1）定速巡航功能：主要是通过巡航控制组件读取车速传感器发来的脉冲信号与设定的速度进行比较，通过精准的电子计算发出指令，保证车辆在设定速度下的最精准供油量。 （2）电子节油功能:主要是通过智能优化控制节气门的开启角度与开启时间，有效屏蔽电子油门传感器由于颠簸路段及不良驾驶习惯形成的杂乱信号，经过精确计算喷油量，使燃油得到最充分燃烧，来实现节油。 （3）油门加速功能:主要是通过提高节气门响应灵敏度实现的，当系统发现司机有加速意愿时，会驱动节气门尽可能快的打开，这样就使油门响应的敏感度得到了提高。在油门踏板被踩下时，控制器会根据踩下幅度、时间计算油门信号的变化率，变化越快，说明加速要求越强烈，最终实现油门响应速度更快，整车的动力感会明显增加，能够让司机感觉到整车动力大大提升。 （4）限速设定功能:通过控制器，根据限定的速度值，设定输出油门信号最大值，当油门输出信号超不过设定的最大值，来实现限制速度的目的。 （5）刹车故障报警功能:通过采取刹车电路的信号，当刹车电路或刹车保险故障时，会
视频监控系统的工作原理 近十几年来，随着计算机、网络以及图像处理、传输技术的飞速发展，视频监控技术有了长足的发展，数字化、网络化、智能化已成为一种发展趋势。 视频监控系统利用摄像机的CCD，将被摄物体的反射光线传播到镜头，经镜头聚焦到CCD 芯片上，CCD 根据光的强弱积聚相应的电荷，经周期性放电，产生表示一幅幅画面的电信号，经过滤波、放大处理，通过摄像头的输出端子输出一个标准的复合视频信号，然后将这个视频信号通过线缆输出给电视机显示出来，就构成了一个视频监控系统。 CCD电荷耦合元件图像传感器，它能够根据照射在其面上的光线产生相应的电荷信号，在通过模数转换器芯片转换成“0”或“1”的数字信号，这种数字信号经过压缩和程序排列后，可由光信号转换成计算机能识别的电子图像信号。（TTL 工艺下的CCD成像质量要优于CMOS工艺下的CCD） 全模拟视频监控系统系统主要由摄像机、视频矩阵、监视器、模拟录像机等组成，设备之间通过视频线、控制线缆等电缆连接在一起。由于系统为纯模拟方式传输，采用视频电缆(少数采用光纤)的传输距离不能太远，所以系统主要应用于小范围内的监控，如大楼监控等，监控图像一般只能在控制中心查看。 一个完整的视频监控系统可分为前端、后端和传输端 一、前端 1、监控摄像机 组成：外壳、镜头、CCD感光元件、基本电路板（含Q9头）、电源模块（一般是220V转12V的变压器） 镜头也就是实现光圈开关、变动焦距功能的器件。 CCD感光元件是摄象机中重要的组成部分，它的好坏直接影响到摄象机的质量，感光元件在效果中的体现为视频画面的清晰度，也就是常说的420线、480线、520线等参数。还有CCD按规格分，常见的有1/3、1/4规格，当然还有1/2、2/3、1的规格，由于在成本上考虑，大部分生产商会考虑便宜的1/4、1/3规格的CCD。基本电路板就相当于电脑的主板，也称为“系统总线”所有的器件都要通过它来